一种智慧电厂的综合安全巡检方法与流程

本发明涉及电厂巡检，具体是一种智慧电厂的综合安全巡检方法。

背景技术：

1、随着社会的不断发展，电厂的规模不断增加，这使得电厂巡检技术越来越受到重视，电厂巡检主要是对电厂设备、系统和工艺进行定期或不定期的检查、评估和维护的过程，其目的是确保电厂设备正常运行、安全可靠；

2、现有电厂巡检技术主要面临当电厂设备数量庞大以及区域广阔时，由于人工巡检和无人机巡检的覆盖范围有限，导致巡检效率以及巡检准确率达不到理想程度，且现有电厂巡检技术引用大数据技术可以对电力设备故障进行预测，但电力设备的故障模式和环境因素等复杂性可能导致预测结果不准确，怎样在保证巡检效率以及巡检准确率的同时，提高对电力设备故障预测的准确性是现有技术的缺陷，为此提供一种智慧电厂的综合安全巡检方法。

技术实现思路

1、为了解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种智慧电厂的综合安全巡检方法。

2、为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种智慧电厂的综合安全巡检方法，包括以下步骤：

4、步骤一，对电厂内各个电力设备设置脉冲信号装置以及若干种传感器，采集各个电力设备的周期运行数据以及脉冲反射信号频谱，进而建立各个电力设备的正常运行状态集，同时根据各个电力设备的脉冲反射信号频谱建立电厂可视化三维地图；

5、步骤二，根据电厂可视化三维地图设置若干个巡检路径点，并设置巡检周期，进而根据巡检路径点生成若干个固定巡检任务，并通过多个巡检设备在同一个巡检周期同时执行固定巡检任务，当巡检设备在执行固定巡检任务过程获取到异常运行数据时，生成随机巡检任务，并挑选合适的巡检设备执行随机巡检任务，在巡检周期结束时生成若干份巡检结果数据；

6、步骤三，根据巡检结果数据生成电力设备状态图像模型，并将其与电厂可视化三维地图中对应的电力设备图像模型进行对比，根据对比结果判断电力设备的形变程度，进而根据形变程度判断电力设备当前状态并生成设备异常警报，进而对电力设备进行维修。

7、进一步的，所述正常运行状态集的生成过程包括：

8、预设电力设备信息集，电力设备信息集包括电力设备的名称、功能、无线信号传输装置的ip地址以及编号；

9、设置数据采集周期，并通过各个传感器采集电力设备的各项运行数据，生成周期运行数据，建立若干个直角坐标系，将数据采集周期的时间长度映射于横坐标轴，将周期运行数据内各项运行数据映射于纵坐标轴；

10、将不同周期运行数据的相同种类运行数据映射于同一个直角坐标系中，将横坐标轴上的时间长度划分为若干个微时间点位，获得各个微时间点位对应纵坐标上最大运行数据与最小运行数据的平均数；

11、获取直角坐标系上各个微时间点位在纵坐标上对应的平均数点位，并将各个平均数点位依次相连得到平均状态曲线；

12、获得各个微时间点位上运行数据点位与平均状态曲线之间的坐标距离，设置距离阈值，并将坐标距离与距离阈值进行对比，根据对比结果判断是否保留对应的运行数据点位；

13、将全部微时间点位上保留的运行数据点位整合，得到电力设备对应种类运行数据的正常运行状态区间，将各个种类运行数据的正常运行状态区间合并得到正常运行状态集。

14、进一步的，所述电厂可视化三维地图的建立过程包括：

15、从周期运行数据中提取出电力设备的脉冲反射信号频谱，根据脉冲反射信号频谱上各个位置的信号波峰与信号波谷之间的对应关系，获得对应电力设备的电力设备图像模型，并根据对应电力设备信息集标注编号，根据各个电力设备的电力设备图像模型在电厂中的实际位置，将各个电力设备图像模型进行等比例拼接，得到电厂可视化三维地图。

16、进一步的，生成固定巡检任务的过程包括：

17、将电厂可视化三维地图中各个电力设备的电力设备图像模型设为巡检路径点，设置标准巡检速度，根据标准巡检速度获得各个相邻巡检路径点预计巡检时间，设置巡检周期，根据各个相邻巡检路径点之间的预计巡检时间设置若干条巡检路径，且各个巡检路径中各个巡检路径点之间的预计巡检时间总和小于等于巡检周期时长；

18、根据各个巡检路径中各个巡检路径点所对应的电力设备的电力设备图像模型所带有的编号，匹配相应的电力设备信息集，将巡检路径以及对应的若干份电力设备信息集整合生成固定巡检任务。

19、进一步的，所述固定巡检任务的执行过程包括：

20、巡检设备接收到固定巡检任务后，根据固定巡检任务中巡检路径对各个电力设备进行巡检；

21、当巡检设备根据巡检路径上的巡检路径点经过对应的电力设备时，巡检设备与电力设备进行信息交互，进而获得巡检设备在当前时刻的若干种运行数据与脉冲反射信号频谱；

22、巡检设备从固定巡检任务中匹配相应的电力设备信息集，并将各种运行数据映射至电力设备信息集中相应的正常运行状态区间，并判断各种运行数据是否在其相应的正常运行状态区间中；

23、若电力设备的全部运行数据都在相应的正常运行状态区间中，则巡检设备不做任何操作，并前往下一个巡检路径点；

24、若存在电力设备的运行数据不在相应的正常运行状态区间中，则判断对应电力设备运行异常，同时将当前时刻的全部运行数据封装生成异常运行数据，进而生成随机巡检任务。

25、进一步的，所述随机巡检任务的生成以及分配过程包括：

26、根据电力设备对应的电力设备信息集生成随机巡检任务，所述随机巡检任务包括电力设备的电力设备信息集以及其在电厂可视化三维地图中的相对位置；

27、将随机巡检任务发送至各个巡检设备，进而各个巡检设备获得其下一个前往的巡检路径点，以及下一个前往的巡检路径点到随机巡检任务中的预计花费时间，进而得到各个巡检设备对执行随机巡检任务的预计执行时间；

28、同时获得巡检设备所执行的固定巡检任务的预计执行时间，获得巡检设备从当前位置到下一个前往的巡检路径点的预计花费时间，进而巡检设备根据执行随机巡检任务的预计花费时间，获得其若执行随机巡检任务后新预计执行时间；

29、将新预计执行时间与巡检周期进行比较，若新预计执行时间大于巡检周期，则巡检设备判断无法执行随机巡检任务，并删除其接收到的随机巡检任务，若新预计执行时间小于或等于巡检周期，则巡检设备判断可执行随机巡检任务。

30、进一步的，所述随机巡检任务的执行过程包括：

31、执行随机巡检任务的巡检设备与对应电力设备进行信息交互，进而获得对应电力设备在当前时刻的若干种运行数据与脉冲反射信号频谱；

32、若巡检设备根据随机巡检任务中的电力设备信息集判断对应电力设备的各种运行数据不在其相应的正常运行状态区间中，则判断对应电力设备异常，进而生成设备异常警报；

33、若巡检设备根据随机巡检任务中的电力设备信息集判断对应电力设备的各种运行数据都在其相应的正常运行状态区间中，则判断对应电力设备正常；

34、在全部巡检设备完成固定巡检任务后，各个巡检设备将获得的电力设备的脉冲反射信号频谱封装成巡检结果数据。

35、进一步的，根据所述巡检结果数据判断电力设备的形变程度的过程包括：

36、从巡检结果数据中提取出各个电力设备的脉冲反射信号频谱，根据脉冲反射信号频谱上各个位置的信号波峰与信号波谷之间的对应关系，建立各个电力设备的电力设备状态图像模型，并从电厂可视化三维地图匹配相应的电力设备图像模型；

37、将电力设备状态图像模型和电力设备图像模型同时划分为若干个相同的图像区域，并分别设置相同下标数的编号；

38、从带有相同下标数编号的图像区域选取两个相同的边缘位置，并在两个边缘位置上设置相同数量的映射点位，将两个边缘位置上的映射点位依次映射相连，进而得到若干条外观向量；

39、建立三维直角坐标系，将带有相同下标数编号的图像区域进行重叠映射，进而获得有相同出发点或相同终点的外观向量之间的偏差值；

40、将各个外观向量之间的偏差值进行累加得到偏差总值，设置偏差阈值，将偏差总值与偏差阈值进行对比，进而生成设备异常警报。

41、进一步的，根据所述设备异常警报对电力设备进行维修的过程包括：

42、当生成设备异常警报时，从电厂可视化三维地图中获取对应电力设备的电力设备图像模型，并将该电力设备标注为异常电力设备；

43、根据电力设备图像模型所带有的编号获取对应电力设备信息集以及与异常电力设备相关联的电力设备；

44、根据电力设备信息集获得异常电力设备的功能，进而通过异常电力设备的功能匹配相同功能的电力设备信息集，并根据电力设备信息集中的编号在电厂可视化三维地图中标注相应的电力设备图像模型，进而选取其中与异常电力设备最近的电力设备作为支援电力设备；

45、向异常电力设备发送关闭指令，向支援电力设备以及与异常电力设备相关联的电力设备运行转移指令，进而异常电力设备停止运行，同时与异常电力设备相关联的电力设备与支援电力设备进行交接；

46、根据异常电力设备的位置生成维修信息发送至维修人员，当异常电力设备确认维修成功后，重新将相关联的电力设备与其进行连接，并断开支援电力设备的交接。

47、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

48、1、本发明通过采集各个电力设备的周期运行数据和脉冲反射信号频谱，进而建立各个电力设备的正常运行状态集和电力设备图像模型，根据电力设备图像模型对应电力设备在实际场景中相对位置建立电厂可视化三维地图，同时根据电厂可视化三维地图建立固定巡检任务，进而当巡检设备获得电力设备的实时运行数据时，将其对应的正常运行状态集进行对比，进而判断对应电力设备是否出现异常，同时生成随机巡检任务，根据随机巡检任务执行结果确认对应电力设备是否异常，通过连续两次获取电力设备的实时运行数据来判断电力设备是否出现异常，减少了巡检结果的错误率，且提高了巡检效率；

49、2、本发明通过采集电力设备实时脉冲反射信号频谱生成电力设备状态图像模型，进而将电力设备状态图像模型与电厂可视化三维地图中的电力设备图像模型进行对比，根据对比结果判断电力设备是否发生形变，进而对形变后电力设备采取相应的检修措施，从而保证电力设备的正常运行。